በቀደሙት ትምህርቶች ውስጥ, የብርሃን ስርጭትን መሰረታዊ ህጎችን-የማንጸባረቅ እና የማጣቀሻ ህጎችን ያውቁ ነበር. ነገር ግን እንደምታውቁት አንድ ሰው የተረዳውን ማንኛውንም ህግ በተግባር ለመጠቀም ይጥራል። የማጣቀሻ ኢንዴክስ ለሁለት ሚዲያዎች ቋሚነት ያለው ከሆነ ፣ ለምሳሌ ፣ የአንዱን ሚዲያ ይዘት ፣ የሌላውን ንጥረ ነገር በማወቅ ፣ በማጠፍ አንግል መወሰን እንችላለን ። የብርሃን ጨረርበእነዚህ ሚዲያዎች መካከል ያለውን በይነገጽ ሲያልፉ? ይህንን በተግባር እንዴት እንደሚያደርጉት በዚህ የላብራቶሪ ትምህርት ውስጥ ይማራሉ.
ርዕስ፡ ኦፕቲክስ
ትምህርት፡- ተግባራዊ ሥራበዚህ ርዕስ ላይ " የመስታወት አንጸባራቂ ጠቋሚን መወሰን"
የሥራው ግብ: ትርጉም አንጻራዊ አመልካችበአውሮፕላን-ትይዩ ሰሃን በመጠቀም የመስታወት ነጸብራቅ።
ሩዝ. 1. የአመልካች ፍቺ
sinα - የመከሰቱ ማዕዘን
sinγ - የማጣቀሻ አንግል
በሥዕሉ ላይ ሁለት ናቸው አግድም መስመሮች: ትንሽ እና ትልቅ ፊት የአውሮፕላን ትይዩ ጠፍጣፋ (ምሥል 1 ይመልከቱ).
የመጀመሪያው ፒን ነጥብ O ላይ ይገኛል. ሁለተኛው ፒን በ A ነጥብ ላይ ይገኛል. የ AO አቅጣጫ የአደጋው ጨረር አቅጣጫ ነው.
በትልቁ ፊት ላይ ከሚገኘው ነጥብ O ወደ ፒን ያለው አቅጣጫ የተቀደደ ጨረር ነው።
ገዢን በመጠቀም ርቀቱን OD = OA ይለኩ።
ከ A ነጥብ ጀምሮ በሁለቱ ሚዲያዎች መካከል ያለውን መገናኛ ወደ ቀጥታ ወደ ጎን እናወርዳለን. ከ D ነጥብ በሁለቱ መገናኛዎች መካከል ያለውን መገናኛ ወደ ቀጥታ ወደ ቀጥታ ወደ ታች እናደርጋለን.
ሁለት ትሪያንግሎች አራት ማዕዘን ናቸው. እነሱ የአደጋውን አንግል እና የኃጢያት አንግል ሳይን ሊወስኑ ይችላሉ.
ገዢን በመጠቀም የርቀት ኤሲ እና የርቀት ዲቢ ይለካሉ።
በርካታ መለኪያዎችን መውሰድ ያስፈልጋል. ይህንን ለማድረግ የሁለተኛውን ፒን ቦታ በማንኛውም ሌላ ማዕዘን መቀየር ያስፈልግዎታል. በውጤቱም, የአደጋው አንግል እና የማጣቀሻው አንግል ይለወጣሉ, ነገር ግን የማጣቀሻ ኢንዴክስ ለሁለቱም ሚዲያዎች ቋሚ ይሆናል.
1 መንገድ
መሳሪያዎች: አውሮፕላን-ትይዩ ሰሃን, 3 ፒን, ገዢ, ፕሮትራክተር, ወረቀት, እርሳስ, የአረፋ ጎማ ቁራጭ.
እድገት፡-
1. ፒኖችን ለማስገባት ቀላል ለማድረግ አንድ የአረፋ ጎማ በጠረጴዛው ላይ ያስቀምጡ.
2. አረፋውን በነጭ ወረቀት ይሸፍኑ.
3. አውሮፕላን-ትይዩ የመስታወት ሳህን በላዩ ላይ ያስቀምጡ.
4. ትናንሽ እና ትላልቅ ጠርዞችን ለመዘርዘር እርሳስ ይጠቀሙ.
5. የመጀመሪያውን ፒን ከመጀመሪያው ጠርዝ አጠገብ እናስቀምጠዋለን, እና ሁለተኛውን ፒን ወደ መጀመሪያው በተወሰነ ማዕዘን ላይ እናስቀምጠዋለን.
6. ሁለቱን ፒን በትልቁ ጠርዝ በኩል በመመልከት, የመጀመሪያው እና ሁለተኛው እርስ በርስ እንዲጣበቁ የሶስተኛው ፒን ቦታ እናገኛለን (ምሥል 2 ይመልከቱ).
ሩዝ. 2. አውሮፕላን-ትይዩ ሰሃን
7. የሶስቱን ፒን ቦታ ምልክት ያድርጉ.
8. መሳሪያዎቹን እናስወግዳለን እና የተገኘውን ስዕል እንመለከታለን.
9. መሪን በመጠቀም እግሮቹን ይለኩ (ምሥል 3 ይመልከቱ).
ሩዝ. 3. የአመልካች ፍቺ
CA = 15 ሚሜ, DB = 10 ሚሜ.
የበለጠ ትክክለኛ ውጤት ለማግኘት ብዙ ሙከራዎችን ማድረግ አስፈላጊ ነው.
አንጻራዊ የማጣቀሻ ኢንዴክስ 1.5 ነው, ይህም ማለት ከአየር ወደ መስታወት በሚተላለፉበት ጊዜ የብርሃን ፍጥነት በ 1.5 ጊዜ ይቀንሳል.
የተገኘውን መረጃ ለማጣራት ከማጣቀሻዎች ሰንጠረዥ ጋር ማነፃፀር አስፈላጊ ነው የተለያዩ ንጥረ ነገሮች(ምስል 4 ይመልከቱ).
ሩዝ. 4. የማጣቀሻ ሰንጠረዥ
በማጣቀሻው ምን ዓይነት ንጥረ ነገር እንዳለን ማወቅ እንችላለን.
ዘዴ 2
መሳሪያ፡አምፖል, ስክሪን በተሰነጠቀ, የወረቀት ወረቀት.
እድገት፡-
1. ሽቦዎችን በመጠቀም የጋላክን ሴል (ባትሪ) ከብርሃን አምፖል ጋር እናገናኘዋለን.
2. መብራቱ ፊት ለፊት የተሰነጠቀ ስክሪን እናስቀምጣለን, ከኋላው ደግሞ አውሮፕላን-ትይዩ ሰሃን እናስቀምጣለን.
3. ፕሮትራክተርን በመጠቀም የአደጋውን አንግል እና የማጣቀሻውን አንግል እንለካለን.
4. የ Bradis ሠንጠረዥን በመጠቀም የሳይንስ እሴቶችን በማእዘኖቹ ላይ እናገኛለን.
5. የማጣቀሻ ኢንዴክስን አስሉ (ምሥል 5 ይመልከቱ).
ሩዝ. 5. አውሮፕላን-ትይዩ ሰሃን
የስህተት ስሌት ምሳሌ
ስህተት፡-
1. ፍጹም።
2. ዘመድ.
ፍጹም ስህተቶች፡- የመለኪያ መሣሪያ, መለኪያዎች
በብረት ገዢ ውስጥ, ስህተቱ የዚህን የመለኪያ መሣሪያ ክፍፍል ዋጋ ግማሽ ማለትም 0.5 ሚሜ ሊቆጠር ይችላል.
የመለኪያ ስህተቱም የአንድ ገዥ ክፍፍል (0.5 ሚሜ) ዋጋ ግማሽ ሊሆን ይችላል.
በአጠቃላይ, ፍጹም ስህተቱ 1 ሚሜ ነው.
አንጻራዊ ስህተት (ε) (ምስል 6 ይመልከቱ)፦
ሩዝ. 6. አንጻራዊ ስህተት
የሚለካው የማጣቀሻ መረጃ ፍፁም ስህተት መወሰን (ምስል 7 ይመልከቱ)
ሩዝ. 7. ፍጹም ስህተት
- የ MIIT () የኒዝሂ ኖቭጎሮድ ቅርንጫፍ።
ልማት
ሙሉ ስምኢብራጊሞቫ Elmira Lumanovna
የስራ ቦታ MBOU "Teplovskaya ትምህርት ቤት"
የስራ መደቡ መጠሪያየፊዚክስ መምህር
ንጥልፊዚክስ
ክፍል 11
መሰረታዊ አጋዥ ስልጠና ፊዚክስ 11 ማይኪሼቭ ጂያ, ቡክሆቭትሴቭ ቢ.ቢ.
ቀን 12.12.16
የፊዚክስ ትምህርት. የላብራቶሪ ሥራ № 3
"የመስታወት አንጸባራቂ ጠቋሚን መወሰን"
የትምህርቱ ዓላማተማሪዎች የመስታወት አንጸባራቂ ጠቋሚን በሙከራ እንዲወስኑ አስተምሯቸው
መሳሪያ፡የመስታወት ሰሃን ትይዩ ጠርዞች, 4 መርፌዎች, ገዢ.
1 . የመስታወት ሳህኑን በማስታወሻ ደብተር ገጽ ላይ ያስቀምጡት ስለዚህም የላይኛው ጠባብ ጠርዝ በሴሎች መስመር ላይ በትክክል እንዲሄድ እና ከዚያም ሳህኑን በእርሳስ ይከታተሉ. ከዚያም የመስታወት ሳህኑን እናስወግዳለን እና በሴሎች ዲያግናል ውስጥ የሚያልፈውን የአደጋ ሬይ እንሳልለን ስለዚህም የአደጋው አንግል 45 0 ነው።
2. በማስታወሻ ደብተር ውስጥ በጨረር መጀመሪያ እና መጨረሻ ላይ 2 መርፌዎችን እንሰካለን ። ከዚያም የመስታወት ቆርቆሮውን ያስቀምጡ አሮጌ ቦታበማስታወሻ ደብተር ውስጥ. በጠፍጣፋው የታችኛው ጫፍ በኩል የአደጋውን ጨረር እንመለከታለን. ሁለት ተጨማሪ መርፌዎችን ወስደን በማስታወሻ ደብተር ውስጥ እንጨምረዋለን ስለዚህም መርፌዎቹ በአደጋው ምሰሶ ላይ በትክክል እንዲቆሙ እናደርጋለን. ሁሉንም መርፌዎች እና ሳህኑን እናስወግዳለን. ከብርጭቆው የሚወጣውን ጨረር እንመራለን. ጨረሮቹ ትይዩ መሆን አለባቸው. የአደጋውን መጨረሻ እና የጨረር ጨረሮችን መጀመሪያ እናገናኘዋለን.
3 ነጥብ O.B ላይ ከመሃል ጋር ክብ ይሳሉ የቀኝ ሶስት ማዕዘንየ hypotenuse ODE እና OBC እኩል ናቸው። የሚያስፈልግዎትን የማጣቀሻ ኢንዴክስ ለመወሰን
የተገኘው እሴት n ውስጥ መሆን አለበት።
ማጠቃለያ፡-የመስታወት አንጸባራቂ ኢንዴክስ ተወስኗል። ከ 1.5 ጋር እኩል ሆኖ ተገኝቷል.
የቤት ስራ: የብርሃን ነጸብራቅ እና የብርሃን ነጸብራቅ ህጎችን ይከልሱ
የላቦራቶሪ ሥራ ቁጥር 3 (መፍትሄዎች, መልሶች) በፊዚክስ, 11 ኛ ክፍል - የመስታወት አንጸባራቂ ጠቋሚን መወሰን.
10. የክፍሎቹን አማካይ ርዝመቶች አስሉ
11. በ sinα = AE/AB፣ sinγ = DC/BC እና AB = DC ምክንያት የመስታወት ፍፁም አንጸባራቂ ኢንዴክስ ቀመርን በመጠቀም ማስላት ይቻላል።
12. ክፍሎቹን ለመለካት ፍጹም ስህተቶችን አስሉ.
13. በተዘዋዋሪ የመለኪያ አንጻራዊ ስህተት አስላ ፍፁም አመልካችየመስታወት ነጸብራቅ. (ለ1)
14. አስላ ፍጹም ስህተትየመስታወት ፍፁም አንጸባራቂ ጠቋሚ ቀጥተኛ ያልሆነ መለኪያ። (ለ1)
15. የብርጭቆውን የማጣቀሻ ጠቋሚ እሴቶችን እና የመለኪያውን አንጻራዊ ስህተት ይጻፉ. (ለ1)
| № | ተለካ | የተሰላ | ||||||
| ተደጋጋሚ መለኪያዎች | አማካኝ | Δn | ε | |||||
| 1 | አ.ኢ. | 0.02 | 0.02 | 0.02 | 0.02 | 2.86 | 0.53 | 18.5% |
| ዲሲ | 0.007 | 0.007 | 0.007 | 0.007 | ||||
| 2 | አ.ኢ. | 0.02 | 0.02 | 0.02 | 0.02 | 2.33 | - | - |
| ዲሲ | 0.009 | 0.009 | 0.009 | 0.009 | ||||
| 3 | አ.ኢ. | 0.02 | 0.02 | 0.02 | 0.02 | 2.5 | - | - |
| ዲሲ | 0.008 | 0.008 | 0.008 | 0.008 | ||||
ለደህንነት ጥያቄዎች መልሶች
1. በንጥረ ነገር ውስጥ ያለውን የብርሃን ፍጥነት የማስላት ቀመሮችን በ refractive index n.
v = c/n፣ c = 3 · 10⁸ m/s በቫኩም ውስጥ ያለው የብርሃን ፍጥነት
2. የአንድ ንጥረ ነገር የማጣቀሻ መረጃ ጠቋሚ በምን ላይ የተመሰረተ ነው?
የአንድ ንጥረ ነገር አንጸባራቂ መረጃ ጠቋሚ በማዕበል ድግግሞሽ ላይ የተመሰረተ ነው.
3. ክስተቱ ምንድን ነው አጠቃላይ ነጸብራቅበሁለት ሚዲያዎች መካከል ባለው በይነገጽ ላይ ብርሃን?
ብርሃን ጥቅጥቅ ባለ ኦፕቲካል መካከለኛ ወደ ጥቅጥቅ ያለ የኦፕቲካል መካከለኛ ሲያልፍ በሁለት ሚዲያዎች መካከል ባለው በይነገጽ ላይ አጠቃላይ የብርሃን ነጸብራቅ - የማጣቀሻው አንግል ከአደጋው አንግል የበለጠ ይሆናል። የክስተቱ አንግል በተወሰነ እሴት α = 0 ላይ ሲጨምር፣ የማጣቀሻው አንግል 90 ° ይሆናል።
የመስታወት አንጸባራቂ ኢንዴክስ ለሁለቱ ሚዲያዎች ቋሚ ነው, ከአደጋው አንግል ነጻ ነው. የክስተቱ አንግል እየጨመረ ሲሄድ የጨረራውን መፈናቀል ይጨምራል.
ልዕለ ተግባር
የአጠቃላይ ነጸብራቅ ክስተትን ለመመልከት ይህንን የመስታወት ሳህን ለመጠቀም ይሞክሩ። እሱን ለመመልከት የኦፕቲካል እቅድ ይሳሉ።
አጠቃላይ ነጸብራቅን ለመመልከት, የክስተቱ አንግል ያለማቋረጥ መጨመር አለበት. ይህንን ለማድረግ በፊቱ አውሮፕላን መካከል ያለው አንግል እና ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ብቅ ማለት ነው. በየጊዜው የሚወጣው ጨረር ከፊት ጋር ትይዩ ይሆናል, እና ከትንሽ መዞር በኋላ ጨረሩ ይጠፋል እና መጪው ሰው በነበረበት ጎን ላይ ይታያል.
የአንድ የተወሰነ የመስታወት አይነት የማጣቀሻ ኢንዴክስን ማወቅ እንደ ኦፕቲካል ሌንስ ቁሳቁስ ለመጠቀም አስፈላጊ ነው. በዚህ ጽሑፍ ውስጥ ሁሉንም አስፈላጊ ቀመሮችን ከግምት ውስጥ በማስገባት የመስታወት የማጣቀሻ መረጃን ለመለካት የላብራቶሪ ስራዎችን እናቀርባለን.
የላብራቶሪ ሥራ ዓላማ እና ዓላማዎች
የመስታወት አንጸባራቂ ኢንዴክስን ለመለካት ላቦራቶሪ የሚከተለውን ግብ ያሳድጋል-የግልጽ ቁሶችን የማጣቀሻ ባህሪያትን ለመለካት እና የተገኘውን ውጤት ለማስኬድ ።
በስራው ወቅት የሚከተሉት ተግባራት መፈታት አለባቸው.
- የንድፈ ሃሳባዊ ቁሳቁሶችን አጥኑ.
- ያስሱ የሙከራ ማዋቀርእና የአሠራር መርሆው.
- የክስተቶችን እና የማጣቀሻ ማዕዘኖችን አስላ።
- ወሳኝ አንግልን ይወስኑ.
- ውጤቱን በማስኬድ ለመስታወት የማጣቀሻውን ዋጋ ይፈልጉ።
- ከሥራው መደምደሚያዎችን ይሳሉ.
የማጣቀሻ ክስተት ጽንሰ-ሐሳብ
ይህ ክስተት የአቅጣጫ ለውጥ ነው rectilinear እንቅስቃሴከአንድ ግልጽ መካከለኛ ወደ ሌላ ሲያልፍ የብርሃን ጨረር. ይህ ሁኔታ ይነሳል, ለምሳሌ, ብርሃን የውሃ-አየር ወይም የመስታወት-አየር ወሰን ሲያልፍ.
የማንፀባረቅ ህጎች የሰው ልጅ በታሪኩ ሁሉ ፍላጎት አላቸው። በጥንቶቹ ግሪኮች (ቶለሚ፣ I-II ክፍለ ዘመን ዓ.ም.)፣ በመካከለኛው ዘመን አረቦች (ኢብን ሳህል፣ X ክፍለ ዘመን)፣ እንዲሁም በዘመናችን ብዙ ሳይንቲስቶች (Huygens, Newton, Descartes, Snell) ያጠኑት ነበር። በአሁኑ ጊዜ የኔዘርላንዳዊው ስኔል መጀመሪያ የማመሳከሪያ ህግን እንደቀረጸ ይታመናል ዘመናዊ ቅፅ, ብዙ የሙከራ ውሂብን ማጠቃለል.
የንፀባረቅ ክስተት ቀመር የሚከተለው ነው-
n1 * sin (θ1) = n2 * ኃጢአት (θ2) = const.
እዚህ θ1 ጨረሩ በዚህ ወለል ላይ በሚወድቅበት የመገናኛ ብዙሃን መካከል ካለው መገናኛ ጋር ከመደበኛው አንፃራዊ አንግል ነው ፣ θ2 ለተፈጠረው ጨረሩ ከተለመደው ተመሳሳይ አንፃራዊ አንፃራዊ ነው። ብዛቶቹ n1፣ n2 እንደቅደም ተከተላቸው የሚዲያ 1 እና 2 የማጣቀሻ ኢንዴክሶች ናቸው። ገላጭው n በቫኩም ውስጥ ካለው የብርሃን ፍጥነት አንጻር ምን ያህል መካከለኛው እንደሚቀንስ ይወስናል፡-
n = c/v፣ c በቫኩም ውስጥ ያለው የብርሃን ፍጥነት፣ v መካከለኛ ነው።
ወሳኝ አንግል
የስኔል ህግ እንደሚያሳየው 1 ኛ መካከለኛ በኦፕቲካል ያነሰ ጥቅጥቅ ካለ (n1) የአደጋው አንግል ከማንፀባረቅ አንግል የበለጠ እንደሚሆን ያሳያል።
አንድ ምሰሶ በኦፕቲካል ጥቅጥቅ ባለ መካከለኛ ውስጥ ሲንቀሳቀስ እና በመገናኛ ብዙሃን መካከል ባለው በይነገጽ በኩል ወደ ጥቅጥቅ ወዳለ ግልፅ ንጥረ ነገር ውስጥ ሲያልፍ ፣የተበላሸው ምሰሶ መካከለኛውን በሚለይ ወለል ላይ የሚንቀሳቀስበት አንግል አለ። ይህ አንግል ወሳኝ ነው። ከዚህ የሚበልጡ ማንኛቸውም የአደጋ ማዕዘኖች የብርሃን ክፍል በይነገጹ ውስጥ አያልፍም። ይህ ክስተት ውስጣዊ አጠቃላይ ነጸብራቅ ይባላል.
የ Snell ህግን እና ከላይ ያሉትን ማብራሪያዎች ግምት ውስጥ በማስገባት, ለ ወሳኝ አንግልሊጻፍ ይችላል፡-
θ1 = አርክሲን (n2/n1)፣ በ n1> n2።
ይህ ክስተት የኤሌክትሮማግኔቲክ ኃይልን ለማስተላለፍ በፋይበር ኦፕቲክስ ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላል ረጅም ርቀትያለ ኪሳራ.
የሙከራ ማዋቀር
የመስታወት የማጣቀሻ ጠቋሚን መወሰን ከዚህ በታች ባለው ስእል ላይ የሚታየውን ጭነት በመጠቀም ይከናወናል.
በፎቶው ውስጥ ያሉት ቁጥሮች ማለት የሚከተለው ነው-
- የመትከያው ዋና የሥራ መሳሪያዎች የሚገኙበት የተመረቀ ገዢ.
- የኤሌክትሪክ ኃይል ምንጭ.
- የብርሃን ምንጭ የሆነ መብራት.
- በሚታወቅ የትኩረት ርዝመት (ለምሳሌ 10 ሴ.ሜ) የሚሰበሰብ ሌንስ።
- የዲያፍራም ካሴት።
- Aperture በግሪንግ መልክ (የብርሃን ጨረሩን በተሻለ ሁኔታ ለማተኮር ቀዳዳዎች ጥቅም ላይ ይውላሉ.).
- ኦፕቲካል የተመረቀ ዲስክ.
- አንጸባራቂ ኢንዴክስ የሚለካበት የመስታወት ዕቃ። እሱ የግማሽ-ሲሊንደር ቅርፅ አለው ፣ ማለትም ፣ ሦስቱ ንጣፎች አውሮፕላኖች ናቸው ፣ አራተኛው ደግሞ ሲሊንደራዊ ነው።
- ኦፕቲካል ፕሪዝም (ለዚህ ላብራቶሪ ጥቅም ላይ አይውልም).
በግማሽ ሲሊንደር መልክ የመስታወት ነገር ለምን መጠቀም እንዳለቦት ከዚህ በታች ይብራራል.
ተከላውን ለስራ በማዘጋጀት ላይ
የመጫኛውን የአሠራር መርህ ለ የሙከራ መለኪያየመስታወት አንጸባራቂ መረጃ ጠቋሚን መለካት በጣም ቀላል ነው-ቀጭን የብርሃን ጨረር መፍጠር ብቻ ያስፈልግዎታል ፣ ከኦፕቲካል ዲስክ ጋር በመስታወት ግማሽ ሲሊንደር በኩል ይምሩ እና የዲስክ ምረቃን በመጠቀም የክስተቱን አንግል እና የማጣቀሻውን አንግል ይለኩ። .
ተከላውን ለመሥራት ዝግጅት በቅደም ተከተል ይከናወናል-
- የብርሃን ምንጭ (መብራት) በ "0 ሴ.ሜ" ቦታ ላይ በተመረቀው ገዢ ላይ ያስቀምጡ.
- የተመረቀ ገዥን በመጠቀም ሰውነቱን ከተሰበሰበው ሌንስ ጋር ወደ የትኩረት ርዝመት ጋር እኩል ያድርጉት። ውስጥ በዚህ ጉዳይ ላይ 10 ሴ.ሜ ለዚህ አቀማመጥ ምስጋና ይግባቸውና ሁሉም በመብራት የሚወጡት ጨረሮች ከተመረቀው ገዢ ጋር ትይዩ የሆነውን ሌንስ ይወጣሉ.
- የኃይል ምንጭን ያብሩ እና የዲያስፍራም አቀማመጥን በማስተካከል የብርሃን ጨረሩ በተቻለ መጠን ጠባብ መሆኑን ያረጋግጡ. ውፍረቱ በኦፕቲካል ዲስክ ላይ ካለው አነስተኛ ክፍፍል በጣም ያነሰ መሆን አለበት.
- የብርሃን ጨረሩ በላዩ ላይ እንዲያልፍ የኦፕቲካል ዲስኩን ቁመት ያስተካክሉት ፣ ከሞላ ጎደል ፊቱን ይነካል። ጨረሩ በትክክል በማዕከሉ ውስጥ እንዲያልፍ ዲስኩ እንዲሁ ከጎን ዘንግ አንፃር መስተካከል አለበት ፣ ማለትም በአንደኛው ዲያሜትር።
- የጎን አውሮፕላኑ ከዲስክ ዲያሜትሮች አንዱ ጋር እንዲገጣጠም አንድ ብርጭቆ ግማሽ ሲሊንደር በዲስክ መሃል ላይ ማስቀመጥ ያስፈልጋል ።
ማዋቀሩ ለሙከራ ዝግጁ ነው።
ሙከራ ማካሄድ
የላቦራቶሪ ሥራ "የመስታወት አንጸባራቂ ጠቋሚን መለካት" ሁለት ደረጃዎችን ያካትታል. በመጀመሪያ የብርሃን ጨረር ከአየር ወደ መስታወት እና ከዚያም ከመስታወት ወደ አየር ለማለፍ ሙከራ ይካሄዳል.
- ከአየር ወደ ብርጭቆ. በመጀመሪያ, በግማሽ ሲሊንደር ውስጥ በሚያልፉበት ጊዜ ጨረሩ እንዳይቀዘቅዝ የኦፕቲካል ዲስክን ማዞር ያስፈልግዎታል. ይህ አቀማመጥ ከመነሻ ነጥብ (0o) ጋር ይዛመዳል. ከዚህ በኋላ ዲስኩን በየ 5o ማሽከርከር እና ውሂቡን በተገቢው ሰንጠረዥ ውስጥ ማስገባት አስፈላጊ ነው: α እና β - የአደጋ እና የማጣቀሻ ማዕዘኖች. ከ10-15 መለኪያዎችን ማከናወን አስፈላጊ ነው. በዲስክ ላይ የግማሽ ሲሊንደር አቀማመጥ ከዚህ በታች ባለው ስእል ውስጥ ይታያል (ሀ).
- ከብርጭቆ ወደ አየር. በዚህ ሁኔታ, ከግማሽ-ሲሊንደር ጋር ያለው ዲስክ 180o መዞር አለበት. በዚህ ሁኔታ, የአደጋው ጨረር መጀመሪያ ይመታል ሲሊንደራዊ ገጽ. ራዲየስ (በ 90 o አንግል ላይ) በላዩ ላይ ስለሚወድቅ ወደ መስታወቱ መግቢያ ላይ ምንም ንክኪ አይከሰትም ፣ ግን በጠፍጣፋ መሬት በኩል ከሱ መውጫ ላይ ብቻ ይከሰታል። ይህ ሁኔታ ከዚህ በታች ባለው ስእል (ለ) ላይ ተገልጿል. ከላይ እንደተገለጸው መነሻውን ከመረጡ በኋላ በየ 5 o ዲስኩን ማዞር እና ማዕዘኖቹን መለካት አለብዎት.
ሙከራው "ከመስታወት ወደ አየር" በሚሰራበት ጊዜ, ከፊል-ሲሊንደር ጠፍጣፋ ቦታ ላይ በማይወጣበት ጊዜ በተወሰነው የጨረር ማእዘን ላይ አንድ ሁኔታ ይነሳል. ይህ አንግል ወሳኝ ነው።
ውጤቱን በማስኬድ ላይ
ከአየር ወደ ብርጭቆ፡ ni = nv * sin(α)/sin(β)። ከብርጭቆ ወደ አየር፡ ni = nv * sin(β)/sin(α)።
የአየር ማቀዝቀዣ ኢንዴክስ nv = 1.00029 ነው.
ስለዚህ, ተከታታይ n እሴቶች ያገኛሉ (ቁጥራቸው ከተወሰዱት አጠቃላይ ልኬቶች ጋር እኩል ነው). ይህ ቁጥር m ይሁን. አሁን የብርጭቆውን የማጣቀሻ አማካኝ ዋጋ ማግኘት አለቦት n , እንዲሁም ስርጭት Δn (ሥር አማካኝ ካሬ ልዩነት), ይህም የሙከራውን ትክክለኛነት ያሳያል. እነዚህ እሴቶች በሚከተሉት ቀመሮች ይወሰናሉ፡
nN = ∑i=1ሚ(ኒ)/ሜ፤Δn = √(∑i=1ሜ(ni-nN)2/ሜ)።
የመጨረሻው ውጤት እንደሚከተለው ይፃፋል-
የላቦራቶሪ ሥራ መደምደሚያ
“የመስታወት አንጸባራቂ ጠቋሚን መለካት” ሥራውን ከጨረስኩ በኋላ የሚከተሉትን መደምደሚያዎች መሳል ይቻላል ።
- የብርሃን ጨረሮች ወደ ሌላ መካከለኛ በሚተላለፉበት ጊዜ ንፅፅርን ያካሂዳሉ;
- ወሳኝ አንግል የሚከሰተው ብርሃን ከመስታወት ወደ አየር ሲያልፍ ብቻ ነው, ግን በተቃራኒው አይደለም;
- የተገኘውን ውጤት አስተማማኝነት ለማረጋገጥ ብዙ መለኪያዎች (ከ 10 በላይ) መከናወን አለባቸው, ከዚያም የመጨረሻው ዋጋ በቅጹ ውስጥ መቅረብ አለበት. አማካይ መጠን, ትክክለኛነቱን ገደብ ያመለክታል.